王文喜　姚文清

摘要：預應力管樁由于其具有施工工期短、單位承載力及造價較低等優(yōu)點，在許多地區(qū)得到了迅猛發(fā)展及推廣應用。文章介紹了靜壓法沉樁機理及適用范圍，并重點探討了靜壓法施工技術，以便為靜壓法的廣泛應用提供技術上的參考。

關鍵詞：預應力管；靜壓樁施工；靜壓法沉樁機理；終壓力

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）06-0193-02

靜壓預制管樁施工是通過機械液壓操作，采用全液壓夾持樁身向下施加壓力沉樁，自動化程度高，行走方便，運轉靈活，樁位定點精確，能避免打碎樁頭，可提高樁基的施工質量。靜壓預制管樁以其無振動、無噪聲、無污染、施工速度快、單位承載力高等特點而逐步成為某些地區(qū)基礎施工的主力樁型。本文試通過實踐，對靜壓預制管樁施工技術進行探討。

一、靜壓法沉樁機理及適用范圍

靜壓預制樁主要應用于軟土地基。在沉樁過程中，樁尖直接使土體產生沖切破壞，伴隨或先發(fā)生沿樁身土體的直接剪切破壞?？紫端艽藳_剪擠壓作用形成不均勻水頭，產生超孔隙水壓力，擾動了土體結構，使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強度降低，發(fā)生嚴重軟化（粘性土）或稠化（粉土、砂土），出現(xiàn)土重塑現(xiàn)象，從而可容易地連續(xù)將靜壓樁送入很深的地基土層中。壓樁過程中如發(fā)生停頓，一部分孔隙水壓力會消失，樁周土會發(fā)生徑向固結現(xiàn)象，使土體密實度增加，樁周的側壁摩阻力也增長，尤其是擾動重塑的樁端土體強度得到恢復，致使樁端阻力增長較大，停頓時間越長擾動土體強度恢復增長越多。因此，靜壓沉樁不宜中途停頓，必須接樁停留時，宜考慮淺層接樁，還應盡量避開在好土層深度處停留接樁。靜壓樁是擠土樁，壓入過程中會導致樁周圍土的密度增加，其擠土效應取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。

靜力壓樁法適用上覆土層為素填土、粘土、粉質粘土、粉土、粉細砂，下臥樁端持力層可為卵石、礫石或基巖，當上覆土層有建筑垃圾、舊基礎時，必須先清理干凈，才能采用靜壓樁法。靜力壓樁穿透中粗砂能力較差，當需貫穿有一定厚度的砂性土中間夾層時，必須根據(jù)砂性土層的厚度、密實度、上下土層的力學指標和設計及設備綜合考慮。大量工程實踐表明，對于粘性土和非粘性土，靜壓樁在施工過程中的樁端阻力變化規(guī)律以及后期承載力變化情況不盡相同。

二、靜壓樁的施工方法

（一）施工程序

液壓管樁的施工程序為：測量定位-樁機就位-復核樁位-吊樁插樁-樁身對中調直-靜壓沉樁-接樁-再靜壓沉樁-送樁-終止壓樁-樁質量檢驗-切割樁頭-填充管樁內的細石混凝土。

（二）施工要點

1．靜力壓樁單樁豎向承載力，可通過樁的終止壓力值大致判斷，但因土質的不同而異。樁的終止壓力不等于單樁的極限承載力，要通過靜載對比試驗來確定一個系數(shù)，然后再利用系數(shù)和終止壓力，求出單樁豎向承載力的標準值K，即K＝ks。如判斷的終止壓力值不能滿足設計要求，應立即采取送壓加深處理或補樁，以保證樁基的施工質量。壓樁應控制好終止條件。湛江海運集團綜合住宅樓樁基工程，壓樁到設計樁長時，壓力表的壓力達到單樁承載力2.7倍時，即可停止壓樁，否則應增加樁長，并會同設計單位另行處理。

2．壓樁應連續(xù)進行，采用硫磺膠泥接樁間歇不宜過長（正常氣溫下為10～18min）接樁面應保持干凈，澆注時間不應超過2min；上下校中心線應對齊，偏差不大于10mm；節(jié)點矢高不得大于1%樁長。

3．垂直度控制，調校樁的垂直度是沉樁質量的關鍵，須高度重視。插樁在一般情況下人土30～50㎝為宜，然后進行調校。樁機駕駛人員在施工長的組織、指揮下，掌握好雙方角度尺兩個方向上都歸零點，使樁機縱橫方向保持水平，調校垂直在規(guī)范允許值以內才能沉樁。在沉樁過程中施工員隨時觀察樁的進尺變化，如遇地質層有障礙物、樁桿偏移時，應分一二個行程逐漸調直。

（三）沉樁線路的選定

預應力樁基施工時隨著人樁段數(shù)的增多，各層地質構造土體密度隨之增高。土體與樁身表面間的摩擦阻力也相應增大，壓樁所需的壓入力也在增大。為使壓樁中各樁的壓力阻力基本接近，入樁線路應選擇單向行進，不能從兩側往中間進行（即所謂打關門樁），這樣地基土在人樁擠密過程中，土體可自由向外擴張，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜，保證了群樁的工作基本均勻并符合設計值。湛江海運集團綜合住宅樓工程毗鄰居民集聚地，東、北、西三面房屋較近，沉樁線路應為樁中心離建筑物近處開壓，企圖將各土層自北向南排擠（南面臨街無建筑物），盡可能地降低擠土效應影響。

（四）管樁與承臺的連接方式

上述工程管樁與承臺采用剛接。管樁的樁頭均采用專用工具鋸斷，斷口平齊，故不能利用樁身內的鋼筋伸入承臺作為連接的鋼筋。在樁頭的樁管內填充4200mm高的C30細石混凝土，并在混凝土中均分插入6ф14鋼筋與承臺連接。

（五）壓樁施工注意事項

1．壓樁施工前應對現(xiàn)場的土場地值情況了解清楚，做到心中有數(shù)；同時應做好設備的檢查工作，保證使用可靠。

2．壓樁過程中，應隨時注意使樁保持軸心受壓，若有偏移，要及時調整。

3．接樁時應保證上、下節(jié)樁的軸線一致，并盡可能地縮短接樁時間。

4．量測壓力等儀表應注意保養(yǎng)、及時檢修和定期標定，以減少量測誤差。

5．壓樁機行駛道路的地基應有足夠的承載力，必要時需作處理。

三、出現(xiàn)問題與事故處理

（一）樁身斷裂

樁在沉入過程中，樁身突然傾鈄錯位，當樁尖處土質條件沒有特殊變化，而貫入度逐漸增加或突然增大，樁身出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，即可能樁身斷裂。主要原因：樁身在施工中出現(xiàn)較大彎曲，在集中荷載作用下，樁身不能承受抗彎度；樁身在壓應力大于混凝土抗壓強度時，混凝土發(fā)生破碎；制作樁的水泥標號不符合要求，砂、石中含泥量大，石子中有大量碎屑，使樁身局部強度不夠，施工時在該處斷裂；樁在堆放、起吊、運輸過程中，也會產生裂紋或斷裂。預防措施：施工前，應清除地下障礙物。每節(jié)樁的細長比不宜過大，一般不超過30；在初沉樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應及時糾正。樁打入一定深度發(fā)生嚴重傾斜時，不宜采用移動樁架來糾正。接樁時，要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上；樁在堆放、起吊、運輸過程中，應嚴格按照有關規(guī)定或操作規(guī)程執(zhí)行；普通預制樁經(jīng)蒸壓達到要求強度后，宜在自然條件下再養(yǎng)護一個半月，以提高樁的后期強度。治理方法：當施工中出現(xiàn)斷裂樁，應會同設計人員共同研究處理辦法。根據(jù)工程地質條件、上部荷載及所處的結構部位，可以采取補樁的方法。

（二）沉樁達不到設計要求

樁設計時是以最終貫入度和最終標高作為施工的最終控制。一般情況下，以一種控制標準為主，與另一種控制標準為參考，有時沉樁達不到設計的最終控制要求。主要原因：勘探點不夠或勘探資料粗略，勘探工作以點帶面。致使設計考慮持力層或選擇樁尖標高有誤，有時因為設計要求過嚴，超過施工機械能力或樁身砼強度；樁機及配重太小或太大，使樁沉不到或沉過設計要求的控制標高；樁身打斷致使樁不能繼續(xù)打入。預防措施：探明工程地質情況，必要時應作補勘，正確選擇持力層或標高；防止樁身斷裂，打樁時注意樁身變化情況。

（三）樁頂位移

沉樁過程中，相鄰的樁產生橫向位移或樁上升現(xiàn)象。主要原因：樁數(shù)較多，土層飽和密實、樁間距較小。在沉樁時土被擠到極限密實度而向上隆起，相鄰的樁一起被涌起。在軟土地施工時，由于沉樁引起的空隙壓力把相鄰的樁推向一側或涌起；樁位放線不準；偏差過大；施工中樁位標志丟失或擠壓偏離，施工人員隨意定位；樁位標志與墻、柱軸線標志混淆搞錯等，造成樁位錯位較大；選擇的行車路線不合理；土方開挖方法及順序不正確。預防措施：沉樁期間不得同時開挖基坑，需待沉樁完畢后相隔適當時間方可開挖，一般宜兩周左右；基坑開挖注意有一定排水措施，留置邊坡?；舆叢坏枚逊磐练?，基坑較深應分層開挖；認真按設計圖紙放好樁位，設置明顯標志，并做好復查工作，選擇合理樁機行車路線。

（四）樁身傾斜

樁身垂直偏差過大。原因分析：場地不平、有較大坡度。樁機本身傾斜，則樁在沉入過程中會產生傾斜；穩(wěn)樁時樁不垂直，送樁器、樁帽及樁不在同一條直線上。預防措施：場地要平整，如場地不平，施工時應在打樁機行走路線加墊木等物，使打樁機底盤保持水平。

（五）接樁處開裂

接樁處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。原因分析：采用焊接連接時，連接處表面未清理干凈，樁端不平整，焊接質量不好，焊縫不連續(xù)、不飽滿、焊肉中夾有焊渣等雜物，焊接好停頓時間較短，焊縫遇地下水出現(xiàn)脆裂；兩節(jié)樁不在同一條直線上，接樁處產生曲折，壓樁過程中接樁處局部產生集中應力而破壞連接。預防措施：接樁前，保證連接部件清潔，接樁時，兩節(jié)樁應在同一軸線上，焊接預埋件應平整服貼。

四、結語

靜壓樁具有無震動、無噪音、成本低、無泥漿和保護環(huán)境等優(yōu)點，特別適合于稠密市區(qū)的施工．靜力壓樁受力明確，壓樁的同時可準確記錄壓樁力和樁的入土深度，每根樁都類似于做了一次快速載荷試驗，是值得采用的一種較好的施工工藝。

參考文獻

[1]建筑樁基技術規(guī)范（JGJ94－94）．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995．

[2]趙儉斌，等．遼沈地區(qū)靜壓管樁終壓力與單樁極限承載力的關系研究[J]．沈陽建筑大學學報（自然科學版），2005，（4）．

[3]史佩棟．實用樁基工程手冊[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999．

[4]顧菲，王大偉．靜壓樁工程的質量控制[J]．科技創(chuàng)新導報，2008，（26）．

作者簡介：王文喜（1981－），男，遼寧撫順人，沈陽鐵道勘察設計院有限公司助理工程師，碩士；姚文清（1981－），女，山西太谷人，遼寧省物測勘查院助理工程師，碩士。